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Selbsttätig regelnde Brennstoffzuführvorrichtung für mit festen Brennstoffen betriebene Kraft- maschinen.
Die bisher gebauten Kraftmaschinen für feste Brennstoffe entsprachen mangels einer geeigneten Brennstoffzuführung nicht den gehegten Erwartungen ; man versuchte insbesondere, den Gefahren der willkürlichen Entzündung des Brennstoffes durch portionenweise Einspritzung in die Verbrennungskammer oder Unterteilung derselben in viele Einzelzellen zu begegnen gelangte jedoch zu keinem praktischen Resultate.
Die Erfindung hat eine Brennstoffzuführung für Kraftmaschinen zum Gegenstande und besteht im wesentlichen in der Anordnung eines rotierenden zylindrischen Verteilers, der den festen, gries-oder pulverförmigen Brennstoff dem Behälter unter Saugwirkung entnimmt und unter sicherem Abschluss gegen aussen und unter Druck der Verbrennungskammer zuführt.
Hierbei wird die Regelung durch die Zuführvorrichtung selbst genau durchgeführt, da nicht nur die in einer gewissen Zeit zugeführte Brennstoffmenge, sondern auch das einströmende Luftvolumen geändert wird, wodurch die Maschine sich schwankender Belastung gut anpasst.
Ein Schema dieser Anordnung findet sich in Fig. i, eine beispielsweise Zusammenstellung einer solchen Maschine in Fig. 2 und 3 der Zeichnung dargestellt. Hierbei zeigt Fig. 2 eine Seitenansieht (die Zuführeinrichtung und die Verbrennungskammer im Schnitt) und Fig. 3 eine Draufsicht auf die Maschine.
Der zylindrische Verteiler 1 (Fig. i) rotiert'eingeschliffen in dem Verteilergehäuse : 2 und ist mit einer geeigneten Anzahl, beispielsweise vier becherartiger Hohlräume'3 versehen, deren Böden Siebe bilden, deren Maschen von grösserer Feinheit sind als der Brennstoff. An diese schliessen die knieförmigen Bohrungen 5 an, welche jedoch nicht, wie hier schematisch gezeichnet, durchwegs in einer Ebene senkrecht zur Zylinderachse liegen, sondern deren gegen die Rohrleitungen führendes Knie schief gebohrt ist. wie aus Fig. 3 deutlich ersieh dich ijt.
Diese Bohrungen sind so geführt, dass in dem Augenblick, in welchem ein Hohlraum. 3 der Öffnung der Brennstoffzuführung 6 gegenüberliegt, eine Verbindung mit dem Saugrohr 7 der Pumpe 8 hergestellt ist, während ein die Eintrittsöffnung in die Verbrennungskammr passierender Hohlraum mit dem Druckrohr 9 dieser Pumpe 8, das mit einem Windkessel l/) ausgestattet sein kann, in Verbindung tritt.-
Der rotierende Verteiler 1 und die Pumpe 8 haben, wie durch Welle 11 angedeutet, gemeinsamen Antrieb, und zwar durch den Riemenkegel 12, der seinerseits durch Riementrieb von Kegel 13 abhängt, wobei letzterer den Geschwindigkeitsschwankungen der Maschine (hier beispielsweise eine Turbine T) folgt und gleichzeitig auch den Regler R in Umdrehung versetzt.
Dessen Muffe M verschiebt den Doppelkolben 14 im Druckverteiler 15, durch dessen Wirkung der Servomotor 16 in Tätigkeit gesetzt wird, der durch Verschieben der Riemengabel 17 das Übersetzungsverhältnis zwischen den Kegeln ändern bzw. bei Durchgehen der Maschine dmch Abstreifen des Riemens die Brennstoffzufuhr stillegen kann.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist die folgende :
Tritt ein Hohlraum 3 vor die Öffnung des Zuführtrichter 6, dessen Wände als Siebe ausgebildet sind und in dem der Brennstoff durch die kleine Transportschnecke 18 ständig in Bewegung erhalten bleibt, so wird durch die auftretende Saugwirkung der kleine Hohlraum 3 mit Brennstoff gefüllt, Rohr 7 steht ständig unter Unterdruck, da es während des Druckhubes durch die Verteilertrommel 1 luftdicht abgedeckt ist ; auch kann eine doppeltwirkende Luftpumpe verwendet werden. Durch die zur Verteilerachse schräge Stellung der Boluung 3 ist auch vermieden, dass
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die Hohlräume 3 die Rohrmündung passieren. Die Pumpe besitzt zwei regelbare Saugventile s. s', wobei zuerst aus Rohr 7 und dann erst Frischluft angesaugt wird.
Rotiert der Zylinder 1 nun z. B. entgegen dem Uhrzeigersinne weiter, so verhindert vorerst eine kleine Kupferbürste bei 19. dass Brennstoff zwischen den Zylinder und das Gehäuse gerät. Hat sodann der Verteiler diese Menge vor die Eintrittsöffnung 20 der Verbrennungskammer 21 gebracht, so tritt die Bohrung 5 vor das Druckrohr 9 der Pumpe, so dass die einströmende Frischluft gleichzeitig den Brennstoff aus dem Becher stösst. Er entzündet sich durch die Hochspannungszündung 22.
Der Regelungsvorgang ist aus der schematischen Fig. i ersichtlich. Überschreitet die Maschine T die normale Tourenzahl, so hebt sich durch den Riemen 23 und Welle 24 die Muffe J1 des Reglers R und mit dieser der Doppelkolben 14 des Zylinders 15, der durch das Druckrohr 9'
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der Drückunterschiede im Zylinder 16 wandert der Arbeitskolben 28. nach rechts und die Riemengabel 17 ändert das Übersetzungsverhältnis zwischen Kegeln 12 und 13 so, dass der Verteiler 1 relativ weniger Touren macht als früher.
Gleichzeitig sinkt aber auch die Tourenzahl der Pumpe. so dass nicht nur die Brennstoffmenge, sondern auch das zugeführte Luftvolumen abnimmt. wobei das Mischungsverhältnis erhalten bleibt, während beim Durchgehen der Maschine der Riemen gänzlich abgeworfen wird.
Bei abnehmender Tourenzahl der Turbine geht der umgekehrte Regelungsvorgang vor sich.
Die in diesem Schema erwähnten Organe finden sich analog in der Zusammenstellung Fig. 2 und 3.
Der Verteiler 1 wird neben der Turbine T vorgesehen. Die Verbrennungskammer ist so unter der Zuführung angeordnet, dass der Brennstoff in der Mulde verbrennt bzw. gezündet wird, wobei die Ringwulst 30 zum Druckausgleich vor den Düsen dient. Die schräg geführte Bohrung im Verteiler 1 ist insbesondere aus der Draufsicht Fig. 3 zu entnehmen, wo der Flansch des Rohres 7 die Mündungsstelle der Bohrung bezeichnet.
Die beschriebene Einrichtung bildet nur eine beispielsweise Ausführungsform, es kann auch die Pumpe von der Maschinenwelle aus, der Verteiler von der Kegelübersetzung oder dieser unmittelbar von der Hauptwelle aus getrieben werden, wodurch sich verschiedene Kombinationen für Quantitäts-und Qualitätsregelung ergeben, die durch Anordnung mehrerer Verteilertrommeln weiter abgeändert werden können.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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